Рисунок 18.7. Образование новых вирусов птичьего гриппа с потенциалом будущих пандемий. Второй птичий грипп, H7N7, представляет собой тройной реассортантный вирус. Сегмент гена гемагглютинина (H7) произошел от вируса гриппа азиатских диких уток, перекинувшегося на домашних уток. Сегменты гена нейраминидазы (N9) произошли от другого вируса гриппа азиатских диких уток, который также распространился на домашних уток. Остальные шесть сегментов вируса гриппа произошли от H9N2 домашних кур. Этот новый вирус, H7N9, начал распространяться среди людей, вызывая смерть более чем в 30 % случаев. Пандемию до сих пор сдерживает затрудненное распространение вируса от человека к человеку. Перепечатано из Flu Hunter, Robert G. Webster (Otago University Press, 2018) с разрешения автора.
Мировые сообщества справляются с этим распространением и вызываемой им дилеммой неоднозначным образом. В бедных странах, где питание и торговля часто зависят от птицы и продуктов птицеводства, участились случаи отказа сообщать о вспышках болезней/гибели птиц. Это было частично преодолено правительствами и организациями, возмещающими расходы на выбракованную птицу. В других странах, таких как Индонезия, состоящая из тысяч островов с ограниченным центральным правительством, возникают проблемы с обеспечением соблюдения мер общественного здравоохранения в сельских районах. В странах наподобие Китая, где имидж государства часто считается более важным, чем ответственность (см. главы 13 и 16), правительства не всегда сообщают об инфекциях людей и диких животных на региональном и даже национальном уровнях. Некоторые страны отказались предоставить образцы вируса H5N1 от своих больных граждан, заявив, что вирусы являются их интеллектуальной собственностью. Тем не менее некоторые из этих инцидентов не были односторонними, и многие из них уже решены или решаются. Факт остается фактом: сила любой цепи определяется ее самым слабым звеном – лишь при своей целостности цепь является препятствием для распространения инфекции.
У ученых, как и у всех людей, имеются свои конфликты и амбиции. В 2006 году Илария Капуа из Экспериментального зоопрофилактического института в Венеции, Италия, возглавила движение за то, чтобы все последовательности, полученные от птичьего гриппа H5N1, становились достоянием общественности по мере их появления. Цель состояла в том, чтобы быстро понять, как вирус развивается и циркулирует. Затем она последовала этому принципу, предоставив полученные последовательности всем участникам этих исследований. У ВОЗ же, напротив, имеется избранный круг примерно из 15 лабораторий, которые обмениваются последовательностями H5N1 на защищенном паролем сайте в интернете56. Причина состоит, очевидно, в том, что обмен данными ставит под угрозу научную репутацию и что без какой-либо формы конфиденциальности некоторые не будут предоставлять образцы вообще. Другую точку зрения выразил Ян Браун, директор Ветеринарного лабораторного агентства Великобритани, чья лаборатория является референтной лабораторией Европейского союза. Слова Брауна были процитированы в журнале Science (311: 1220, 2006) как оправдание отказа в раскрытии информации о секвенировании, со ссылкой на интеллектуальные, патентные и денежные ожидания. Он сказал: «Персонал этого института работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, чтобы предоставить эту услугу. Я не думаю, что необоснованно ожидать какого-то вознаграждения (публикаций?) за их усилия». Аналогия, проведенная русским поэтом Евтушенко, заключается в том, что для достижения целей, которых невозможно достичь в одиночку, ученые не должны мчаться наперегонки, как скаковые лошади, а должны преимущественно трудиться сообща, как лошади, вместе тянущие воз.
Возможность заражения человека вирусом птичьего гриппа в настоящее время подтверждена. Мужчина из Индонезии умер после заражения вирусом от своего 10-летнего сына. В доме семьи, расположенном в отдаленной деревне на острове Самаха, шесть из семи членов семьи умерли. Первой умерла женщина, продававшая овощи на рынке, где также торговали птицей. Она заболела и сильно кашляла у себя дома. Пятеро из членов ее семьи позже заболели, и последующий анализ последовательности показал, что все они были инфицированы тем же штаммом H5N1, что и женщина. Посевной вирус слегка мутировал у шестой жертвы, ребенка, и он передал мутировавший вирус своему отцу, который помогал ухаживать за ним в больнице. Были получены образцы вирусов, чтобы можно было оценить мутации для доказательства его передачи от человека к человеку. Ранее при подозрении на передачу вируса от человека к человеку у исследователей не было образцов вируса для тестирования, поэтому невозможно было доказать заражение одного пациента другим или проследить движение инфекции между пациентами и домашней птицей. Хотя вирус H5N1 с трудом передается человеку или распространяется между людьми, некоторые случаи были четко задокументированы. Теперь, конечно, есть опасения, что вирус будет видоизменяться и может приобрести это свойство.
Вирус птичьего гриппа H5N1 связывается с рецептором на поверхности клеток – сиаловой кислотой, связанной с сахаром галактозы α-2,3-связью57. Рецепторы сиаловой кислоты, с которым связывается вирус птичьего гриппа H5N1, находятся в основном глубоко в нижних дыхательных путях, на стыке между бронхиолами и альвеолами56. Напротив, пандемический грипп H1N1 1918 года (а также грипп форм H1, H2 и H3) связывается с сиаловой кислотой, соединенной с галактозой посредством α-2,6-связи, рецептора, преобладающего в верхних дыхательных путях – слизистой оболочке носа, придаточных пазухах носа, глотке, трахее и бронхах. Различное расположение рецепторов часто предлагается как объяснение ограниченной способности птичьего гриппа H5N1 инфицировать людей и распространяться среди них, хотя вирус эффективно реплицируется в легких и, наоборот, поэтому вирус H1N1 (а также грипп H2 и H3) легко реплицируется и распространяется среди людей, а также эффективно размножается в легких.
Недавно Чжан и его коллеги58 сообщили о новом моменте в эпизоде пандемии гриппа. Они сообщили о сохранении генов вируса гриппа А во льду и воде высокоширотных озер, часто посещаемых перелетными птицами. Может ли вирус гриппа сохраняться в озерном льду, тающим во время весеннего потепления, и быть источником заражения перелетных птиц? Конечно, еще предстоит ответить и на другие вопросы, прежде чем это сообщение будет иметь биологическое значение; Тем не менее возникает ряд интересных вопросов.
Помимо пандемий с антигенным сдвигом и изменениями вируса гриппа 1918 года, оба из которых означают серьезные изменения существующих вирусов, антигенный дрейф допускает и небольшие изменения вирусной структуры. Такой дрейф следует за точечными изменениями (мутациями) аминокислот в различных доменах антигенов, которые связаны с иммунным давлением, что приводит к отбору. Например, молекула гемагглютинина постепенно изменяется, претерпевая антигенный дрейф. Мутация такого рода позволяет вирусу избежать атаки антител хозяина, выработанных во время предыдущей вспышки инфекции. Поскольку эти антитела обычно защищают хозяина, удаляя вирус, этот позволяет связанной инфекции избегать этого и оставаться организме хозяина и в популяции.
